Papirmasse

Fibre i papirmasse

Papirmasse eller tremasse er den råvaren som anvendes ved fremstilling av papir på en papirmaskin.

For å lage papirmasse anvendes idag hovedsakelig tre som kalles massevirke. Massen består av fiber som er frigjort og er suspendert i vann. Papirmassen blir normalt bleket, tørket og pakket i baler før den sendes til et papirbruk, men suspensjonen kan også pumpes over til papirbruket og kalles da pumpmasse. Returfiber fra resirkulert papir anvendes i stadig større grad. Til visse spesialpapirtyper anvendes bomulls- eller linfiber.

Papirmasse fremstilles i stor industriell skala. Massens sammensetning avhenger av fremstillingsmetoden, men inneholder alltid frie fibre som kan danne hydrogenbindinger.

Man skiller mellom mekanisk masse (tremasse), halvkjemisk masse, kjemisk masse (cellulose) og dissolving cellulose.

Papirmasser

Mekanisk masse

Slipestein med stokkmating utstilt i Tyskland.

Det finnes fler typer mekaniske masser. De kalles ofte tremasser og anvendes hovedsakelig til fremstilling av avispapir og magasinpapir. I Norge er råvaren hovedsakelig gran. Det kreves mye energi for å male tre til masse. Mekaniske masser gir høyt utbytte og inneholder mye lignin og finstoff. Ligninet hindrer fibrene i å svelle skikkelig under papirproduksjon og fører til at at papiret blir svakere og stivere. Lignin har også lett for å gulne i sollys. Høy andel finstoff gjør at opasiteten til papiret blir god, noe som er en fordel hvis det skal trykkes på begge sider.

Slipmasse lages ved at man presser en store vedkubber uten bark og bast mot en sylindrisk hurtigroterende slipestein samtidig som det tilsettes vann. Denne blandingen av trefibre og vann utgjør tremasse. Prosessen med å defibrere tømmer til trefibre ved sliping ble utviklet i Tyskland rundt 1840. Tremasse ble første gang produsert i 1852.

Raffinørmasse lages av vedflis som males i en stor kvern (raffinør). Denne prosessen anvendes i svært liten utstrekning.

TMP er forkortelse for termomekanisk masse. TMP er en videreutvikling av raffineringsmetoden. Man varmer flisen før og under raffineringen. Dette myker opp de ytre celleveggene slik at fibrene blir frigjort uten å være dekket av alt for mye lignin. Dette fører til at den gjennomsnittlige fiberlengden øker og andelen finmaterialer blir mindre enn andre mekaniske masser. TMP brukes mye i avispapir og magasinpapir.

Kjemimekanisk masse kalles oftest CTMP. Det er videreutvikling av TMP hvor man i tillegg til oppvarming impregneres flisen med en kjemikalieblanding før maling. Kjemikalieblandingen består av natriumsulfitt og lut). Med kjemikalier får man en mykere fiber og øket fiberoverflate, noe som gir høyere styrke og litt dårligere opasitet på det ferdige papiret. Mengden kjemikalier kan varieres; svak blanding krever mer raffineringsenergi og stivere fiber enn sterkere kjemikalieblanding. Anvendes til tissue, drikkekartong, tapet og lignende.

Halvkjemisk masse

NSSC er forkortelse for neutral sulphite semi chemical. Denne kvaliteten lager man ved å koke løvvedflis under trykk ved 180 °C i ca. 15 min i en sulfittløsning. Kokingen er ikke nok til å frilegge fibrene helt så en raffinering trengs, men krever mye mindre energi enn TMP og CTMP. Utbyttet blir midt i mellom mekanisk og kjemisk masse, det vil si rundt 75–82 %. Også egenskapene til fibrene blir noe midt i mellom mekanisk og kjemisk masse. Papir lagd av NSSC blitt stivt og relativt billig. Anvendes først og fremt til bølgepapp (fluting).

Kjemisk masse

Metsä Fibres sulfatmassefabrikk i Kemi, Finland

Kjemisk masse kalles ofte også cellulose er cellulosefiber som anvendes til papirmasse og lages ved at massevirke kokes med kjemikalier. Størstedelen av ligninet løses ut og fibrene blir relativt uskadde. Utbyttet blir lavt, ca. 47–55 %. Papir laget av kjemisk masse har høyere styrke og gulner ikke.

Det er flere måter å lage kjemisk masse:

• Sodaprosessen
• Sulfittprosessen
• Sulfatprosessen

Kjemisk masse gir hele, slanke, myke, likeformede fiber med lav andel finmateriale og spet. Fibrene er mørke, men kan blekes til høy lyshet. Må males før de anvendes i papirproduksjon for å få full styrke på papiret.

Returfiber

Returfiber er masse fremstilt av resirkulert papir. Returfiber deles ofte inn i "brune" og "lyse" kvaliteter, avhenging av råstoffets opphav og sluttproduktets art. Råstoffet for brune kvaliteter består oftest av bølgepapp og kartong (OCC), mens lyse kvaliteter har sitt opphav enten i avis- og magasinpapir (ONP/OMG) eller kontoravfall (MOW/SOP). De to sistnevnte forkortes ofte DIP fra engelsk «Deinked pulp». Mange avispapirkvaliter, papirhåndklær, toalettpapir, tissue og lignende lages 100 % av returfiber. Prosessen for å lage returfiber fra lyse kvaliteter kalles avsverting eller deinking på engelsk.

Bleking av papirmasse

Utdypende artikkel: Bleking av papirmasse

Bleking av mekaniske masser gjøres for å endre lysheten på ligninet. Det gjøres med hydrogenperoksid (oksiderende)eller natriumditionitt (reduserende). Mekaniske masser kan aldri få så høy lyshet som kjemiske masser.

Kjemiske masser blekes for å løse ut restlignin. Man anvender oftest oksygen, klor, klordioksid eller hydrogenperoksid

Bleking av returfiber gjøres generelt med samme metoder som for mekanisk masse, men målet er å gjøre selve fiberen lysere.

Historie

Utdypende artikkel: Papirets historie

Å lage papir av tre er en relativt sen oppfinnelse. Tidligere ble brukte linkluter anvendt og man fikk klutepapir. Begrenset tilgang på kluter gjorde at man eksperimenterte med andre materialer. Rundt år 1850 malte tyskeren Friedrich Gottlob Keller tre og fikk mekanisk masse. Ytterligere eksperimenter ble gjort av amerikaneren C.B. Tilgham og tyskeren Carl F. Dahl førte frem til kjemisk masse.

Tresliperi i Norge

• Hofs træsliperi
• Hofsfoss træsliperi ved Hønefoss
• Kalvild Træsliperi ved Lillesand, stiftet 1888, lagt ned 1962
• Klevfos Cellulose & Papirfabrikk stiftet 1888, lagt ned 1976
• Kistefos Træsliberi stiftet i 1889
• Salsbruket Tresliperi stiftet 1905 på Salsbruket i Nærøy kommune. Brant ned i 1985. Ble ikke gjenoppbygd.
• Songe Træsliperi
• Stifoss Træsliperi i Gjerstad, stiftet i 1893, lagt ned i 1949.
• Viul Tresliperi
• Ørje Brug

Se også

• Vedens hovedkomponenter: cellulose, hemicellulose og lignin
• Produksjonsmetoder: mekanisk masse, sulfittprosessen, sulfatprosessen.
• Sluttprodukt: papir